毛细管辐射空调系统负荷计算及结露问题的研究

摘要

近两年雾霾现象频繁发生预示着环境问题日益严重，节能减排的呼声越来越高。随着建筑行业的迅猛发展，建筑节能成为了节能工作的重点，而建筑能耗很大部分来自于房间的设备能耗，尤其是空调系统能耗，因而寻求一种更加节能环保的空调系统形式尤为重要。毛细管辐射空调作为一种新型的空调末端形式，因其节能性和舒适性受到越来越多的关注。但是因为对这种新型空调形式的理论研究还不够深入，国家还没有出台相关的设计规范和准则，因此该空调形式还没有在市场中得到推广，应用该种空调系统的实际工程还比较少，因此需要对其进行更加深入的理论研究和探讨。 本文在归纳总结国内外专家学者对毛细管辐射空调的研究现状的基础上，提出进一步深化研究毛细管辐射空调的负荷计算问题和结露问题，为其在市场中推广应用打下坚实的基础。 首先本文详细分析了安装毛细管辐射空调的空调房间的得热量和太阳辐射对毛细管辐射空调本身换热量的影响，提出了合理的负荷计算方法。 其次针对毛细管辐射空调的结露问题，本文提出通过在空调房间布置露点温度探测器的方式来监测空调房间的温度，使辐射项板下表面的温度始终高于露点温度，防止结露现象的产生。本文通过数值模拟详细分析了露点温度探测器在空调房间的安装位置和布置方式，另外还分别对不同的送风方式进行模拟研究，得出在空调房间上置送风口的送风方式可以使空调房间气流更均匀的结论，同时这种送风方式也能更好地避免结露现象的产生。 此外本文还分析了毛细管辐射空调系统适用的建筑类型及区域，提出毛细管辐射空调加置换通风复合空调系统在夏热冬冷地区应用的可行性及毛细管辐射空调在北方地区供暖改造工程应用的适用性。 最后针对毛细管辐射空调系统的冷热源问题，本文给出了两种可行性方案:太阳能加辅助能源和热泵系统，其中热泵系统又可以分为地源热泵、水源热泵和污水源热泵。本文分析了毛细管辐射空调和不同冷热源组成的复合空调系统联合运行的运行方案，并且比较对于同一冷热源毛细管辐射空调相较于其他空调末端形式的节能性和舒适性，结果表明毛细管辐射空调在相同的工况下是能耗最少，舒适性最高的一种空调末端形式。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 课题的提出及意义

1．3 研究历史及现状

1．3．1 国外研究历史及现状

1．3．2 国内研究历史及现状

1．3．3 尚存在的问题

1．4 课题研究方法及主要内容

1．4．1 课题研究方法

1．4．2 课题主要内容

1．5 本章小结

第2章 毛细管辐射空调系统负荷计算方法的研究

2．1 毛细管辐射空调系统简介

2．1．1 毛细管辐射空调系统工作原理

2．1．2 毛细管辐射空调系统换热过程分析

2．1．3 毛细管辐射空调系统物理模型换热分析

2．2 毛细管辐射空调房间得热量分析

2．3 毛细管辐射空调系统负荷计算方法

2．3．1 谐波反应法在毛细管辐射空调系统中的应用

2．3．2 冷负荷系数法在毛细管辐射空调系统中的应用

2．3．3 建立物理模型分析比较两种计算方法(谐波反应法、冷负荷系数法)

2．3．4 辐射时间序列法在毛细管辐射空调系统中的应用

2．4 毛细管辐射空调系统房间湿负荷的确定

2．4．1 人员散湿量

2．4．2 新风渗透产湿量

2．4．3 敞开水面散湿量

2．4．4 食物散湿量

2．4．5 植物散湿量

2．5 毛细管辐射空调系统供冷性能影响因素

2．6 本章小结

第3章 露点温度探测器在毛细管辐射空调房间的布置方式的研究

3．1 露点温度探测器组成及工作原理

3．2 建立物理模型进行分析

3．2．1 模拟软件选择

3．2．2 控制方程的离散

3．2．3 湍流模型及辐射模型的选择

3．2．4 边界条件分析

3．2．5 物理模型简化

3．3 模拟结果

3．4 模拟结果分析

3．5 露点温度探测器在毛细管辐射空调房间布置方式的研究

3．5．1 露点温度探测器安装位置的确定

3．5．2 露点温度探测器具体测量参数

3．5．3 露点温度探测器布置方式的研究

3．5．4 避免结露现象产生的毛细管辐射空调系统供水水温的确定方法

3．5．5 毛细管辐射空调系统供冷量与供水温度之间的关系

3．6 毛细管辐射空调系统防止结露现象产生的控制方法的研究

3．7 本章小结

第4章 毛细管辐射空调系统适用建筑类型及区域分析

4．1 毛细管辐射空调系统适用的建筑类型

4．2 毛细管辐射空调系统在夏热冬冷地区可行性分析

4．2．1 夏热冬冷地区气候特点及可行性供暖方案分析

4．2．2 毛细管辐射空调加置换通风系统在夏热冬冷地区的适用性分析

4．2．3 毛细管辐射空调加置换通风系统送风参数的确定

4．2．4 毛细管辐射空调加置换通风系统节能性分析

4．2．5 毛细管辐射空调加置换通风系统舒适性分析

4．3 毛细管辐射空调系统在北方供暖改造工程中的适用性分析

4．4 本章小结

第5章 毛细管辐射空调系统冷热源分析

5．1 毛细管辐射空调适用冷热源分析

5．2 毛细管网与太阳能结合空调系统

5．2．1 毛细管辐射空调与太阳能结合的空调系统

5．2．2 毛细管辐射空调加置换通风与太阳能除湿复合空调系统

5．3 毛细管网与热泵结合空调系统

5．3．1 毛细管网与地源热泵系统结合空调系统

5．3．2 毛细管网与水源热泵系统结合空调系统

5．3．3 毛细管网与污水源热泵系统结合空调系统

5．4 毛细管网作为末端系统相较于传统空调节能性分析

5．5 本章小结

第6章 创新性与建议

6．1 论文创新性与主要结论

6．2 建议及展望

参考文献

后记

攻读硕士学位期间论文发表及科研情况